【文章內(nèi)容簡介】 障國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的持續(xù)快速健康發(fā)展。 北水南調(diào)工程可行性研究報(bào)告 4 . 工程地質(zhì) . 輸水管線工 程地質(zhì) 該供水工程主要跨越太行山北段低中山區(qū)及龍華河河谷。工程區(qū)段龍華河谷寬 ～ ，為寬谷段，谷底高程 ～ ，河流比降％。其上游近源頭處地形較平坦。左右岸發(fā)育較寬的河漫灘。龍華河在其發(fā)展演變過程中形成二級(jí)階地，Ⅰ級(jí)階地為堆積階地，階面高出河床～ ，由 Q4pal 低液限粉土和卵石混合土組成；Ⅱ級(jí)階地為基座階地，基座高程 ～ ，其上堆積 Q3pal 卵石混合土、混合土卵石等。厚～ ，其上覆蓋淡黃色低液限粉土，主要分布于河谷左岸的凸 岸。 . 泵站工程地質(zhì) 一號(hào)提水泵站 一號(hào)泵站站址位于龍華口水庫大壩右岸上游約 ，地形坡度 40～ 600。 站址中心地面高程 ， 其東側(cè)和北側(cè)分布厚 ～， 巖性為含細(xì)粒礫，角礫成份為云母二長片麻巖、斜長角閃變粒巖，黑云斜長角閃片麻巖。其下和整個(gè)站址場地為太古界牛心溝組黑云斜長角閃變粒巖、云母二長片麻巖和黑云斜長角閃片麻巖。巖性較硬，強(qiáng)風(fēng)化厚度為 ～ ，巖層片麻理產(chǎn)狀 N40~500W SW∠20~500，傾向山里，巖體穩(wěn)定性較好。據(jù)現(xiàn)有地形條件，站址 需開挖出足夠的場地，使泵站座落在其上，其承載力滿足泵站要求。存在的工程地質(zhì)問題主要為開挖泵站站場地獎(jiǎng)形成高 10 余 m 的邊坡，施工時(shí)應(yīng)注意開挖人員的邊坡巖體的穩(wěn)定，并及時(shí)清除危巖。 二號(hào)加壓泵站 二號(hào)泵站站址位于樊家匯村南約 的黃土臺(tái)地上，站址北側(cè)和南側(cè)各以育一條走向北東向?qū)?30～ 50m 的沖溝。站址處東西長 ～，地面高程 ～ ，地面高差 ～ ，高出河漫灘～ 。經(jīng)勘察提露發(fā)育地層為第四系上更新統(tǒng)坡積物，巖性為淡黃第 1 章 綜合說明 5 色低液限粉土，稍濕， 土顆料細(xì)而均勻，具大孔隙，局部含砂量較大，含碎石透鏡體，結(jié)構(gòu)較松散，厚度大于 。 三號(hào)加壓泵站 三號(hào)泵站站址位于柴莊村東河漫灘處，其上游發(fā)育一小沖溝。站址處地形較平坦，地面高程 ～ ，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖各物，表層為 ～ 低液限粉土，發(fā)育植物根系，其下為卵石混合土夾粉土、中粗砂透鏡體，分選型差，結(jié)構(gòu)松散，局部具架空現(xiàn)象。礫卵石粒一般 20～ ，含漂石，磨圓度呈棱角～次棱角狀，巖性為灰?guī)r、變質(zhì)巖，砂為中粗粉，礦物成分為長石、石英，含少量云母和暗色礦物 。 四號(hào)加壓泵站 四號(hào)泵站站址位于萬山鐵石東南約 龍華河灣道的河漫灘處，東側(cè)緊鄰河床。其東北部發(fā)育兩條沖溝，河谷寬 ～ ，為季節(jié)性河流。站址處地形較平坦，地面高程 ～ ，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積物，表層為 ～ ，發(fā)育植物根系，其下為卵石混合土夾粉土、中細(xì)砂透鏡體，分選性差，結(jié)構(gòu)松散，局部具架空現(xiàn)象。礫卵石粒徑一般 ～ ，最大為 160mm。 . 工程任務(wù)和規(guī)模 . 工程建設(shè)的必要性 陽泉是一個(gè)以煤炭、電力為支柱產(chǎn)業(yè)、冶金 、化工、建材、輕紡、機(jī)械、食品、電子行業(yè)相應(yīng)發(fā)展的工業(yè)城市。礦產(chǎn)資源極為豐富，是全國最大的無煙煤生產(chǎn)基地。這使陽泉市成為山西能源重化工基地的重要組成部分，為陽泉經(jīng)濟(jì)奠定了豐富的物資基礎(chǔ)。改革開放以來，陽泉市各項(xiàng)事業(yè)都有較大發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長，城鄉(xiāng)居民的生活得到了顯著改善。 隨著城市的各行業(yè)的發(fā)展，工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)及市政設(shè)施用水量日益增長，現(xiàn)有的供水水源及供水設(shè)施已不能滿足與日俱增的用水需求。缺水已成為嚴(yán)重制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)因素。同時(shí)，隨著人口的增長，北水南調(diào)工程可行性研究報(bào)告 6 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高現(xiàn)有 供水設(shè)施和水源已經(jīng)明顯不適應(yīng)發(fā)展的要求。嚴(yán)重影響城鎮(zhèn)居民的生活和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 表 11 陽泉市區(qū)、盂縣不同水平年供需平衡表 水平年 分區(qū) 供水量 需水量 缺水 2020 合計(jì) 18010 19826 1816 市區(qū) 17284 18103 819 盂縣 726 1723 997 2020 合計(jì) 18922 22537 3614 市區(qū) 18014 19250 1236 盂縣 908 3287 2378 2020 合計(jì) 19280 24264 4984 市區(qū) 18189 20297 2108 盂縣 1091 3967 2876 由表可知， 2020 水平年陽泉市區(qū)和盂縣總?cè)彼繛?1816 萬 m3， 2020年水平年兩區(qū)總?cè)彼繛?3614 萬 m3， 2020 年水平年兩區(qū)總?cè)彼繛?4984萬 m3，考慮整個(gè)地區(qū)未來用水量的不斷增加，以及供水量的不斷減少，因此確定陽泉市龍華河調(diào)水工程的供水規(guī)模為年供水 5000 萬 m3，相應(yīng)輸水流量為 。 目前該市水量的缺口仍在不斷加劇，供需矛盾日益突出，嚴(yán)重制約國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市居民的正常生活。必須盡快解決水的供需矛盾，才能保障國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的 持續(xù)快速健康發(fā)展。 因此實(shí)現(xiàn)北水南調(diào) ,從龍華河調(diào)水是目前解決陽泉市區(qū)和盂縣縣城供水緊張狀況的唯一途徑 ,是迫在眉睫刻不容緩的一件大事 。 . 工程規(guī)模 本工程共設(shè)四座泵站，其中一座為提水泵站，三座為加壓泵站。提水總揚(yáng)程 570m，雙管線布置，輸水線路總長 ，平均調(diào)水流量為，年總調(diào)水量為 5000 萬 m3。 當(dāng)龍華河來水不能滿足本工程的調(diào)水量時(shí)，需要從滹沱河向水庫補(bǔ)充水量，在水庫大壩下游設(shè)一座補(bǔ)水泵站，補(bǔ)水泵站揚(yáng)程 50m，最大抽水流量按 。 第 1 章 綜合說明 7 . 工程布置和建筑物 . 輸水方案比選 通過對(duì) 單管雙管輸水方案的比較確定采用 雙管輸水方案 。雙管輸水采用兩根并列的輸水管輸水 ， 根據(jù)設(shè)計(jì)輸水量要求采用 800mm 管，輸水終點(diǎn)直接接入盂縣萇池的自來水廠配水管網(wǎng)，不用另建 貯水池 。兩根 管道之間 每隔 2km設(shè)置 一 連通管，在連通管上下游設(shè)檢修閥，正常使用時(shí) 兩 根管同時(shí) 輸水， 設(shè)備 檢修 或某一根輸水管發(fā)生事故 時(shí)關(guān)閉 事故檢修 段管道上下游閥門， 僅用一根管道輸水，通過泵站調(diào)節(jié)輸水流量使之不小于設(shè)計(jì)流量的 70%，待事故檢修完后恢復(fù)正常供水。 . 輸水管材及管徑選擇 根據(jù)方案比選，本報(bào)告推薦采用 800mm 球墨鑄鐵管作為本工程的輸水管材。 . 輸 水管道敷設(shè) 管道鋪設(shè) 采用全線開挖 鋪設(shè) ，開挖面寬 ，兩側(cè)坡度為 1： ，底寬 3m，為防止地面不均勻沉降破壞管道，在 管道底部鋪設(shè) 200mm 厚的素 混凝土墊層 。輸水管置于墊層以上，兩管間距 1m，上部覆蓋為夯實(shí)回填土。 . 泵站布置 本工程輸水的起點(diǎn)為龍華口水庫，終點(diǎn)為盂縣萇池鎮(zhèn)，管道總長，設(shè)五座泵站，一座為補(bǔ)水泵站，位于龍華口水庫下游 300m 牛心溝處；一級(jí)提水泵站，即 1 號(hào)泵站，為地下式泵站，站址位于龍華河水電站，龍華河大壩右岸上游約 的山坡內(nèi)；三座加壓泵站，即 2 號(hào)、3 號(hào)和 4 號(hào)泵站，均 為地面式泵站； 2 號(hào)泵站站址位于樊家匯村南約 的黃土坡上，站址北側(cè)和南側(cè)各發(fā)育有一條走向北東向?qū)?30～ 50m 的沖溝； 3 號(hào)泵站站址位于柴莊村東河漫灘處，其上游發(fā)育一個(gè)小型沖溝； 4北水南調(diào)工程可行性研究報(bào)告 8 號(hào)泵站站址位于萬山鐵廠東南約 龍華河彎道的河漫灘處，東側(cè)緊鄰河床。 . 機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu) . 水力機(jī)械 龍華河調(diào)水工程在龍華河水庫左岸的高地上建設(shè)一座取水泵站，取水口設(shè)在水庫內(nèi)，取水的設(shè)計(jì)引用流量 m3/s，設(shè)計(jì)揚(yáng)程 150m。另三級(jí)加壓泵站的設(shè)計(jì)引用流量均為 m3/s，一、二、三級(jí)加壓泵站的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為 150m。 泵的型式有多種，軸流式、混流式、離心式，根據(jù)泵站的特征揚(yáng)程，從水泵綜合型譜圖上選擇了適宜的離心式 SH 和 KQSN 型。根據(jù)比較確定選用 KQSN 型， KQSN 型是中開式單級(jí)雙吸離心式泵，具有的揚(yáng)程范圍 6～ 230m，流量范圍 ～ ，型譜飽滿、使用效率較高，滿足工程的要求。 根據(jù)單級(jí)設(shè)計(jì)揚(yáng)程 150m；設(shè)計(jì)引用流量 m3/s，每級(jí)泵站是選用 4臺(tái)水泵并聯(lián)連接為好。單臺(tái)泵流量 m3/s、單臺(tái)容量 1120kw，另配 2 臺(tái)泵作為備用。故選 6 臺(tái)（ 4 工作、 2 備用）機(jī)組方案每級(jí)的裝機(jī)容量 6720kw。 . 泵站供電及通訊 由于搜集不到調(diào)水工程沿線的現(xiàn)狀電源系統(tǒng)資料，在該工程設(shè)計(jì)中，暫定泵站周邊有 35kV 高壓電源線路，距離按 30km?？蓪?35kV 高壓線路引入泵站。 在整個(gè)調(diào)水工程共設(shè)置容量為 20 門的具有調(diào)度功能的數(shù)字程控用戶交換機(jī)一臺(tái)，用于生產(chǎn)調(diào)度和行政管理通信。該機(jī)除具有一般程控用戶交換機(jī)的功能外，還具有調(diào)度功能，是行政和調(diào)度合一的交換機(jī)，具有調(diào)度員優(yōu)先呼叫用戶和輸入功能，以及各個(gè)用戶的操作呼叫鍵和用戶忙閑狀態(tài)顯示信號(hào)。 調(diào)水工程接入系統(tǒng)通信的主要任務(wù)是滿足泵站與調(diào)水中調(diào)的系統(tǒng)調(diào)度電話、調(diào)度自動(dòng)化和生產(chǎn)運(yùn) 行維護(hù)管理等信息傳輸?shù)囊蟆? 第 1 章 綜合說明 9 利用輸電線路建立泵站與系統(tǒng)的電力線載波通信通道，滿足泵站與系統(tǒng)之間的調(diào)度、遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化、繼電保護(hù)等通信的需要。 . 工程管理 根據(jù)國務(wù)院批準(zhǔn)發(fā)布的《水利工程管理體制改革實(shí)施意見》（國辦發(fā)[2020]45 號(hào)文），由水利部、財(cái)政部共同編制的《水利工程管理單位定崗標(biāo)準(zhǔn)》，確定生產(chǎn)、經(jīng)營管理必要環(huán)節(jié)的人員和輔助生產(chǎn)人員共計(jì) 18 人。 工程管理實(shí)行專職管理，管理工程范圍由管理范圍和保護(hù)范圍兩部分組成。為使調(diào)水工程發(fā)揮最佳效益，必須加強(qiáng)管理工作，即采取行政、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法律手段，保護(hù)及合理運(yùn)用已建 的水利工程及水工建筑物，充分利用水資源，為陽泉市和盂縣的生活生產(chǎn)用水提供可靠的水源。工程管理分為技術(shù)管理和經(jīng)營管理，經(jīng)營管理必須遵守國家頒發(fā)的有關(guān)政策和法律法規(guī)，技術(shù)管理必須遵守行業(yè)的技術(shù)規(guī)范。 . 施工組織設(shè)計(jì) . 施工條件 工程區(qū)域位于太行山脈中部，黃土高原東緣中段，是一典型的中低山區(qū)，除中間分布有小型山間盆地、黃土丘陵及河谷階地等侵蝕地形外，北部為剝蝕中低山，中部和東部為溶蝕構(gòu)造中低山區(qū)。從整體看，大致是西北高、東南低，高山深谷井然有序。海拔高程在 350～ 1800m，工程線路高程最高為 996m，最低為 500m。沿輸水工程管道線路，巖性絕大部分為新生界、第四系上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)松散巖類。 本地區(qū)屬暖溫帶半干旱大陸性氣候，特征為春季干旱少雨、冬季少雪、四季分明，多年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ,極端最低氣溫 25℃ ，無霜期 175 天，最大凍土深度 68m，風(fēng)向多變，以西北風(fēng)為最多，平均風(fēng)速 ，多年平均降雨量 560mm，降雨主要集中在 6～ 9 月份，汛期降水量占全年的 60～ 70％。由于地形影響，經(jīng)常發(fā)生短歷時(shí)小面積的暴雨。由于冰凍期較長，混凝土施工將受季節(jié)的影響。 北水南調(diào)工程可行性研究報(bào)告 10 . 主體工程施工 一、泵站施工 ⑴ 土石方 開挖 : 表層覆蓋土采用推土機(jī)集料， 1m3 的反鏟挖掘機(jī)配合 12t 的自卸汽車開挖運(yùn)輸，石方開挖采用 KQ150 鉆鉆孔，局部配手風(fēng)鉆，出碴方式與覆蓋層開挖相同。 ⑵ 混凝土施工 : 廠房混凝土水平運(yùn)輸采用機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)輸， C7022 塔機(jī) 配 3m3 臥罐入倉，人工平倉，人工振搗，鋼筋和模板均由塔機(jī)吊運(yùn)入倉，配合就位。 二、管線施工 管道槽開挖采用人工開挖，就近堆放，石方開挖采用 3m3 油動(dòng)移動(dòng)式空壓機(jī)，手持式風(fēng)鉆鉆爆。管道回填采用人工夯實(shí)，管道采用熱融焊接，電源處自備發(fā)電機(jī)，管道鎮(zhèn)墩砼澆筑，亦采用人工拌和振搗。施工工序?yàn)椋洪_ 挖、鎮(zhèn)墩一期砼、管道安裝、回填、鎮(zhèn)墩二期砼。 供水管網(wǎng)的施工分為兩道工序：一是供水主管，采取全線施工，二是支管及窖井采取分段分片施工。 . 施工進(jìn)度 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，分三個(gè)階段組織施工，施工總工期為兩年。各項(xiàng)工程的施工進(jìn)度安排詳見表四。 第一階段：施工準(zhǔn)備階段（第 1 年 1~2 月） 組建工程指揮部及各施工區(qū)項(xiàng)目經(jīng)理部，主要管理人員和部分施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，搭設(shè)臨建、臨設(shè)、測量放線、修臨時(shí)施工道路等，為下一步施工做好準(zhǔn)備。 第二階段：施工階段（第 1 年 3 月 ~第 2 年 11 月） 第 1 章 綜合說明 11 各施工區(qū)全面展開溝槽開挖、管道布設(shè)、防腐、 回填、試壓、加壓泵站澆筑等工作。 第三階段：收尾、全部管道通水試驗(yàn)階段（第 2 年 12 月）。 . 工程永久占地 . 設(shè)計(jì)依據(jù) 《水利水電工程水庫淹沒處理設(shè)計(jì)規(guī)范》（ DL/T506496） 《山西省實(shí)施（中華人民共和國土地管理法）辦法》 . 工程占地 輸水管線占地、管理單位占地、泵站占地和施工堆渣等占地，本著盡量利用荒地、非耗地和有條件造地還田的原則，縮小占地面積，由施工組識(shí)確定。工程總計(jì)總占地 1036 畝。 . 環(huán)境影響評(píng)價(jià)及水土保持 . 工程區(qū)水土流失及水土保持 本項(xiàng)目位于龍華河流域，項(xiàng)目所在地的水土流失主要以水力侵蝕為主，重力侵蝕次之，在侵蝕形態(tài)上，水力侵蝕又分面蝕、溝蝕。重力侵蝕主要是崩塌與滑坡。受水力侵蝕和重力侵蝕的影響，水土流失較為嚴(yán)重。但本項(xiàng)目區(qū)原生植被較好，水土流失以輕度侵蝕為主，兩岸巖石風(fēng)化嚴(yán)重，水土流失為中度侵蝕。 . 防治責(zé)任范圍 工程措施、植物措施相結(jié)合，加強(qiáng)臨時(shí)防護(hù)、施工時(shí)序安排及管理措施等，對(duì)防治對(duì)象進(jìn)行綜合整治。 1）廠房工程防治區(qū)：本方案新增措施主要有：抽水泵站廠房生活區(qū)和電站廠房生活區(qū)地面排水措施、綠化措施、臨時(shí)防護(hù)措施